斜拉橋抗船撞計(jì)算與分析

諶河水 江西華道工程技術(shù)有限公司

伍昕茹 江西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

1.引言

我國(guó)每年嚴(yán)重的橋梁船撞事故數(shù)目呈上升趨勢(shì)，船撞橋事故在世界各地一直在不斷發(fā)生，船撞橋事故的頻率遠(yuǎn)比想象的更高。很多船撞橋事故輕則損失數(shù)萬(wàn)元，重則人員傷亡、損失以數(shù)百萬(wàn)、數(shù)千萬(wàn)甚至數(shù)十億美元計(jì)，大量的間接損失更是難以計(jì)算。

本文依托《交通運(yùn)輸部辦公廳國(guó)家鐵路局綜合司 國(guó)鐵集團(tuán)辦公廳關(guān)于印發(fā)船舶碰撞橋梁隱患治理三年行動(dòng)實(shí)施方案的通知》及《江西省船舶碰撞橋梁隱患治理三年行動(dòng)領(lǐng)導(dǎo)小組關(guān)于印發(fā)贛江、信江區(qū)段通航代表船型船隊(duì)的通知》，對(duì)跨越贛江的新井岡山大橋進(jìn)行抗船撞計(jì)算與分析。分析了在船撞擊力作用下橋梁的抗船撞性能。橋梁上、下游通航孔照片如圖1～2所示。

圖1 橋梁上游通航孔

圖2 橋梁下游通航孔

2.有限元研究方法

船橋撞擊過(guò)程中船舶的計(jì)算模型的外形和尺寸參考《江西省船舶碰撞橋梁隱患治理自查評(píng)估贛江、信江區(qū)段通航代表船型船隊(duì)》中新干樞紐至贛州水尺區(qū)段的通航代表船型。船舶計(jì)算模型的主要尺寸可見(jiàn)表1。橋區(qū)范圍內(nèi)船的平均行駛速度取2.5m/s。

表1 船舶的主要參數(shù)

本文應(yīng)用有限元LS-DYNA軟件計(jì)算了橋梁結(jié)構(gòu)總體、局部受力及結(jié)構(gòu)位移、內(nèi)力的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。船舶計(jì)算模型由兩部分組成，分別為船艏碰撞區(qū)域和后面部分船體。由于碰撞過(guò)程中的碰撞區(qū)域在船頭，所以對(duì)于該部分計(jì)算模型做了比較精細(xì)的描述，見(jiàn)圖3～4。……